本帖最后由 何鸿燊 于 2010-1-15 01:45 编辑
试验胚胎学(epigenetics)———决定命运的新学科生物谷
本期《时代周刊》封面文章向读者介绍了试验胚胎学(epigenetics)的形成，以及它对未来人类生存质量的影响。这门新兴学科的研究，让人们能认识长期存在的，但又难以解释的一些现象。同时，其最新研究成果现已用于能够治疗若干人类的疾病。
瑞典卡罗林斯卡医学院(Karolinska Institute Stockholm)高级研究员，预防保健专家Lars Olov Bygren博士走入一门全新的学科，是从关注瑞典最北部人迹罕见，几乎与世隔绝的一个称之为Norrbotten县的人口数百年来繁衍情况开始的。当地人生存完全靠天。他们在灾荒之年会饿死或侥幸存活，在丰年又会顿顿酒足饭饱。
Bygren对当地人自19世纪起，在这种饥荒和暴饮暴食的周而复始行为带来的长期影响开始关注。他不仅关注当时的人们，而且还探寻这种现象对其子孙后代带来的影响。
Bygren对99位1905年出生在该县Overkalix教区的居民进行了随机抽样调查，并用历史数据一直追踪至他们的父母辈和祖父母辈出生时的情形。同时，Bygren还谨慎地分析了该地史上不同时期农业记录数据，以了解这些参与调查者的先人们年轻时可能拥有的食物量。
随着研究的进展，Bygren越来越对人类在胚胎时的环境不仅会影响到胎儿，而且直到成人时的健康的现象感到吃惊。此前已有《柳叶刀》医学杂志发表过首批具有突破性的论文，声称孕妇饮食质量欠佳会导致其孩子患上心脏疾病风险更高。而Bygren进一步思索的是，这种影响可能甚至出现在受孕前就产生作用。他提出的问题是，父母早期经历是否会在一定程度上改变他们遗传给下一代的特性？
这是公然有违生物学的异端邪说，因生物学基本定理是，无论前人做出何种理性或非理性的行为，都不会改变人类遗传基因，即DNA。
更进一步，对一种生物本质的养育(环境)所带来的影响也不应出现的如此之快。达尔文早在他的《物种起源》一书中教导今人，进化改变需经过许多代，甚至上百万年的自然选择才会出发生。但Bygren和其他科学家拥有的大量历史数据说明，强有力的环境状况会在一定程度上给卵子和精子的遗传材料留下烙印。这些遗传烙印能够让进化缩短，并能将新的特性传递给随后的一代。
Bygren的研究结果表明，在Overkalix教区，冬季中从正常饮食量转为暴饮暴食的年轻男性，其后代平均寿命更短。Bygren在有关Norrbotten县的第一篇论文总结到，当地过度饮食的年轻男性孙辈的寿命，要比熬过灾荒之年同辈孙辈的寿命平均短6年。在考虑当时经济社会的若干变量后，Bygren发现平均寿命差异可能多达令人震惊的32年。Bygren此后的论文也揭示了女性遗传具有同样结果。总之，当地年轻人在冬季的暴饮暴食能引发一个生物事件链，由此造成其后代寿命较无暴饮暴食的同辈人后代寿命短许多年。
造成以上结局的答案超出了人们原来想象的本质和养育范围。Bygren和其他科学家过去20年在这方面的研究开创了一门新兴学科，试验胚胎学。该学科的基本任务是研究基因活动的变化。此变化不涉及会对遗传密码的改变，但仍会至少遗传给下一代的知识。基因表达(geneexpression)模式，是受到在染色体外部上方的表观基因组(epigenome)的细胞材料控制。正是这些外成性"标记(epigenetic'marks')"让基因出现变化。通过这些标记，像饮食、压力和出生前养育等等的环境因素便能在人类基因上留下烙印，并一代代遗传下去。
试验胚胎学给人类带来好坏两方面的信息。坏的方面是，像吸烟和过度饮食这类个人生活方式选择能改变这些人DNA上的外成性标记，导致影响肥胖的基因强烈地显现，而影响寿命的基因反映软弱。人们现在终于了解到，个人不良生活方式不仅伤害自身，而且也会对后代产生深远影响。
好的方面是，科学家正在试验室中研究如何利用外成性标记，以研制出通过抑制坏基因，启动好基因方式来治愈各种疾病的药物。美国食品药品管理局(FDA)2004年首次批准了这类可应用于治疗人类骨髓增生异常综合征(myelodysplasticsyndromes,MDS)疾病的药物。未来发展的趋势是，人们今后可以通过一些生化转换办法，能够让基因在治疗包括癌症、孤独症、精神分裂症、糖尿病等许多疾病中发挥作用。
人类现在要做的是如何能长期掌控实验胚胎学的能量。美国国立卫生研究院(National Institutes of Health,NIH)2008年宣布，将向全美各研究机构提供1.9亿美元的资金，执行一项真正了解外成性过程(epigeneticprocesses)是如何，以及怎样在控制基因的计划。实验胚胎学现已成为了生物学的重点研究问题。（ 生物谷Bioon.com） |
发表于 2010-1-15 02:43
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